基於對地觀測的生物多樣性監測 [Earth Observation for Biodiversity Monitoring a review of Current Approaches and Fut epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《基於對地觀測的生物多樣性監測》主要介紹遙感在愛知生物多樣性目標中機遇、國傢經驗、限製和挑戰。包括3大部分：第1部分主要介紹目前可使用的遙感産品及其應用情況和限製，采用信號燈係統對遙感數據在愛知目標中的可用性進行瞭評估；第2部分對已經應用遙感數據的國傢案例進行瞭介紹和討論；第3部分描述瞭遙感指標的限製因素和主要挑戰，並對未來應用前景進行瞭展望。

目錄

執行摘要
1．背景資料
2．報告的目標與結構
3．報告結論
4．重要信息
1 介紹
1．1 背景和目的
1．2 範圍與定義
1．3 方法
1．4 本書結構
2 遙感技術在愛知目標監測中的機遇
2．1 綜述
2．2 評價目標
3 國傢經驗教訓
3．1 遙感監測工具：澳大利亞火災監測
3．2 免費開放獲取數據的效益：巴西案例
3．3 遙感在加拿大保護區域的應用
3．4 遙感數據在南非生物多樣性指標體係創建中的應用
3．4．1 局限性
3．4．2 時空分辨率
3．4．3 建立指標的補充信息
3．4．4 未來優先級
3．5 集成遙感和野外觀測的日本生物多樣性觀測網絡(J-BON)
4 限製與挑戰
4．1 什麼限製瞭遙感在發展指標中的使用
4．1．1 數據采集成本與數據訪問策略
4．1．2 數據訪問：互聯網搜索係統
4．1．3 處理需求
4．1．4 産品研發水平：需要更多“派生”産品
4．1．5 在發展指標中使用E0數據的能力
4．1．6 有效的數據驗證策略
4．1．7 空間分辨率及空間尺度不足
4．1．8 長時間重訪周期與短時間序列的趨勢分析
4．1．9 國傢與國際尺度的協調方法與數據收集
4．1．10 雲覆蓋
4．1．11 遙感在陸生生態係統的特殊局限性
4．1．12 遙感在水生生態係統的特殊限製
4．1．13 遙感在潮間帶地區的特殊限製
4．2 構建遙感指標的關鍵性挑戰
4．2．1 知識傳播與能力構建
4．2．2 産品精度
4．2．3 長期連續性觀測的不確定性
4．2．4 Eo團體、生物多樣性研究者與決策者之間的對話
5 結論
6 參考文獻
首字母縮寫列錶
附錄1 生物多樣性監測的遙感基礎
1．1 什麼是遙感
1．2 關於遙感監測生物多樣性的方式及其適用性綜述
1．2．1 被動遙感
1．2．2 主動遙感
1．3 如何使用遙感監測生物多樣性
1．3．1 直接測量個體和種群
1．3．2 間接測量生物多樣性
1．4 從遙感數據發展生物多樣性指標
1．5 為什麼使用遙感監測生物多樣性
1．5．1 傳統原位方法
1．5．2 遙感
附錄2 遙感／對地觀測産品綜述
2．1 對地觀測産品用於監測生物多樣性
2．1．1 基於地麵的業務化E0産品
2．1．2 業務化的海洋EO産品
2．1．3 EO産品用於汙染監測
附錄3 公約背景下新興的遙感應用
3．1 近實時遙感監視
3．2 汙染及其對生物多樣性的影響
3．3 入侵植物物種入侵範圍的監測
3．4 管理效果和建立有效生態保護區網絡的評估
3．5 利用陸地和海洋哺乳動物作為傳感器搭載平颱
3．6 生態係統服務：碳儲量和氣候變化
3．7 無人機進行生態係統監測(uAVS)
附錄4 數據庫、遙感傳感器、目標和指標的詳細描述
附錄5 遙感用於生物多樣性監測的相對成本
5．1 數據産品
5．2 數據分析
5．3 數據驗證
5．4 其他花費
5．4．1 硬件與軟件花費
5．4．2 培訓與支持花費
5．4．3 EO數據産品所需時間與數量

精彩書摘

　　《基於對地觀測的生物多樣性監測》：
　　4.1.3處理需求
　　假設已經找到閤適的數據集，在使用該數據之前常需要對其進行預處理，如影像配準、地形校正、正射校正和大氣校正。這些預處理工作最好均能被係統自動地完成，從而産生可以使用的EO産品。更多標準化的方法如全球環境與安全監測（GMES）的快速追蹤服務，使得以EO為基礎的分析可提高終端用戶團體的成本效益和效率（Infoterra，2007）。聯閤研究中心（JRC）數字化自然保護區觀測站（DOPA）的網絡服務自動收集並預處理遙感影像以提供保護區內生物多樣性信息（Duboiseta1.，2011）。GFW監測係統2.0也包含瞭一係列預處理步驟並通過Landsat影像産生一緻的森林砍伐信息，盡管在編製本報告的時候該係統還未被發錶，它仍處於開發階段。總之，數字影像收集處理係統的需求正在被得到滿足。
　　4.1.4産品研發水平：需要更多“派生”
　　産品
　　對原始衛星影像的研發水平也是一個重要問題。對非專業人員來說派生的地理學參數，如植被指數，常比原始遙感數據更有用（Leidnereta1.，2012），但是許多係統隻提供諸如反射率和輻射産品的微加工數據集。NASA使用的哥白尼全球土地服務及類似係統，如分布式數據中心群（DAACs），通過由衛星影像生産的可用且免費的地球物理及生物物理産品以增強終端用戶的使用能力。然而，發展中國傢的帶寬和網速的限製將阻礙數據訪問及EO數據的使用（Royeta1.，2010）。
　　4.1.5在發展指標中使用EO數據的能力
　　普遍認為，生物多樣性專傢缺乏對遙感技術的認知，限製瞭使用遙感數據構建生物多樣性監測和計算指標（Leidnereta1.，2012）。越來越多的人認為使用遙感信息就是尋求更高運算能力和先進的EO産品，但是遙感數據集通常有其特殊的格式，這使得數據無法被立即使用，需要經過技術培訓的專門工具纔能進行分析處理（有時還需要非常專業的培訓，如為LiDAR及高光譜數據）。同時，這些工具非常昂貴，因此對開源軟件的呼籲越來越高（Leidneretal.，2012）。
　　通常，原始遙感數據計算指標需要有使用遙感數據、數據分析和統計分析的專業知識與能力。這是發達國傢和發展中國傢的共同挑戰。更多分析數據和加工成本詳見附錄5。針對用戶在區域或國傢尺度上的需求提供專傢意見是很有益的，例如與加拿大遙感中心（CCRS）的閤作。
　　應該指齣的是，並不是所有的遙感數據都難以獲取與使用，而且目前增加數據獲取的便捷性己成為一種趨勢。其中一個例子是TerraLook2，免費提供地理配準後帶有地理位置信息的jpeg影像，並提供一個簡單、直觀地進行各種處理的工具集。如果不是復雜的數值處理，Terra Lookimages與USGS提供的Landsat Look産品一樣將易於發現和適用於許多應用。另一個例子是RapidLandCoverMapper3，它是一個可以提供非常簡單的測繪、量化土地覆蓋和土地利用的工具。
　　……

前言/序言

　　生物多樣性是人類賴以生存的條件，是經濟發展的基礎，生物多樣性保護是當今國際社會最為矚目的重大環境問題之一。我國是生物多樣性最豐富的國傢之一，生物多樣性保護越來越受到重視。我國先後建立瞭400多個國傢自然保護區，不同類型。不同級彆自然保護區麵積達到瞭國土麵積的14%，製定並發布瞭《中國生物多樣性保護戰略與行動計劃（2011-2030）》，劃定瞭32個陸地生物多樣性保護優先區和3個海洋生物多樣性保護優先區，生物多樣性保護己成為全社會共識。
　　遙感對地觀測技術因其宏觀性、快速性和可重復性，在生物多樣性監測評價中發揮著越來越重要的作用。在1997年發布的《中國生物多樣性國情研究》中，遙感技術的應用就得到倡導，提齣“要擴展遙感在土、水、植被資源、野生動物資源方麵的調查、監測、分析、決策支持等領域的應用研究”。在實踐中，環境保護部衛星環境應用中心充分應用國內外衛星數據資源，以秦嶺、大巴山、西雙版納、大興安嶺、鄱陽湖等生物多樣性保護優先區域為試點，初步建立瞭生態係統、重要物種生境及人類活動乾擾狀況的遙感監測評價指標和方法體係，為生物多樣性保護管理提供瞭有力支撐。
　　目前，遙感對地觀測技術在我國生物多樣性保護中的應用剛剛起步，與歐美等發達國傢相比，還有較大差距。生物多樣性公約秘書處在2014年齣版瞭報告，可在網站上公開獲取，下載地址為：http：//www.cbd.inUdoc/publications/cbd-ts-72-en.pdf。該技術報告詳細論述瞭生物多樣性遙感觀測指標以及在愛知生物多樣性目標（2010年在日本愛知縣召開的第10次締約方會議上通過的多樣性目標）中的應用情況，強調生物多樣性遙感工作需要生物多樣性學者和遙感學者的密切閤作，對我國生物多樣性遙感應用工作具有非常好的藉鑒作用。
　　本報告主要介紹遙感在愛知生物多樣性目標中機遇、國傢經驗、限製和挑戰。包括3大部分：第1部分主要介紹目前可使用的遙感産品及其應用情況和限製，采用信號燈係統對遙感數據在愛知目標中的可用性進行瞭評估；第2部分對已經應用遙感數據的國傢案例進行瞭介紹和討論；第3部分描述瞭遙感指標的限製因素和主要挑戰，並對未來應用前景進行瞭展望。
　　本書經秘書處公約齣版社同意和授權，由環境保護部衛星環境應用中心組織翻譯和齣版，中國科學院大學徐超昊、劉春蕾、華中農業大學郝弘睿參與瞭翻譯工作。本書的齣版得到瞭環境保護部自然生態保護司、生物多樣性公約秘書處的大力支持，感謝Kata Koppel女士、孟菡博士、張文國處長、劉玉平處長、蔡蕾處長、蔡立傑先生、常江博士、徐憲立研究員、李俊生研究員、宋金玲副教授等領導和專傢給予的幫助。

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